内容正文:
2024-2025学年度第二学期第一次月考高二年级数学科试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 在复平面内,复数满足,则复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
2. 若函数满足,则( )
A. 1 B. 2 C. D.
3. 下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 函数的图象在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
5. 已知,则的值为( )
A. 2 B. -2 C. 1 D. -1
6. 函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
7. 若是函数的极小值点,则的极大值为( )
A. B. C. D.
8. 已知在区间内存在2个极值点,则实数a的取值范围为( ).
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列表述中正确的是( )
A. 若不存在,则曲线在点处没有切线
B. 曲线在处的切线方程为,则当时,
C.
D. 若,则
10. 已知定义在区间上的函数的导函数为,的图象如图所示,则( )
A. 在上单调递增
B. 曲线在处的切线的斜率为0
C.
D. 有1个极大值点
11. 已知函数,则下列说法正确的有( )
A. 若为单调递减函数,则
B. 若有一个极值点为e,则
C. 当时,的图象与x轴相切
D. 若有且仅有一个零点,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数的图象在点处的切线方程为,则实数_________.
13. 已知函数在处取得极小值,则__________.
14. 函数的最小值为______________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 求下列函数的导函数
(1)
(2);
(3)
(4)
16. 已知函数.
(1)求的图象在点处的切线方程;
(2)求函数的极值;
17. 已知函数在处取得极值.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数的单调区间;
(3)求函数在区间的最大值与最小值.
18. 设函数.
(1)若是的极值点,求a的值,并求的单调区间;
(2)讨论的单调性;
(3)若,求的取值范围.
19. 已知函数,且曲线在点处的切线与直线垂直.
(1)求b;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若函数在上单调递减,求a的取值范围.
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2024-2025学年度第二学期第一次月考高二年级数学科试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 在复平面内,复数满足,则复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【分析】利用复数的除法运算化简,即可根据几何意义求解.
【详解】由可得,
故复数z对应的点为,位于第二象限.
故选:B
2. 若函数满足,则( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据导数的定义及已知求值即可.
【详解】由题设.
故选:C
3. 下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
直接根据导数的运算法则结合基本初等函数的导数即可得解.
【详解】;
;
;
.
故选:D.
4. 函数的图象在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求导,代入得切线斜率,利用点斜式,写出切线方程.
【详解】依题意,,
因为,
所以,所以切线方程为,
即,
故选:D.
5. 已知,则的值为( )
A. 2 B. -2 C. 1 D. -1
【答案】B
【解析】
【分析】对求导代入求出得到,代入0可得答案.
【详解】根据题意,,
则其导数,
令可得:,解可得,
则有,
故.
故选:B.
6. 函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出函数的导数,再利用导数求函数的单调减区间即可.
【详解】由,当,得,
所以的单调递减区间为.
故选:B
7. 若是函数的极小值点,则的极大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先对函数求导,因为是极小值点,所以,
求出a的值,再由a的取值和单调性即可求出取得极大值,即可求的结果.
【详解】因为,所以.
又是函数的极小值点,所以,解得或.
当时,恒成立,函数单调递增,不符合题意,舍去.
当时,,
所以当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
是的极小值点,所以,.
由以上分析知,当时,取得极大值,且.
故选:B.
8. 已知在区间内存在2个极值点,则实数a的取值范围为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】令,根据极值点可得与在内有2个交点,利用导数判断的单调性和最值,结合图象分析求解.
【详解】因为,可知在内有2个变号零点,
由可得,可知:与在内有2个交点,
又因为,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递增,在内单调递减,则,
且,,
结合图象可得,所以实数a的取值范围为.
故选:B.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列表述中正确的是( )
A. 若不存在,则曲线在点处没有切线
B. 曲线在处的切线方程为,则当时,
C.
D. 若,则
【答案】BC
【解析】
【分析】取特例可判断A;根据导数定义及几何意义可判断B;由导数运算可判断C;先求导,令可得,然后可判断D.
【详解】对于A,不妨记,则,在处导数不存在,
但在处的切线方程为,故A错误;
对于B,若曲线在处的切线方程为,
则,即当时,,
所以,当时,,故B正确;
对于C,,故C正确;
对应D,若,则,
则,解得,
所以,则,故D错误.
故选:BC
10. 已知定义在区间上的函数的导函数为,的图象如图所示,则( )
A. 在上单调递增
B. 曲线在处的切线的斜率为0
C.
D. 有1个极大值点
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据导函数为的图象,结合导函数与函数的关系,以及函数的极值点的概念,逐项判定,即可求解.
【详解】根据定义在区间上的函数的导函数的图象,
对于A中,当时,,且仅当时,,所以在上单调递增,所以A正确;
对于B中,当时,可得,所以曲线在处的切线的斜率为,所以B正确;
对于C中,因为在上单调递增,所以不是函数的最大值,所以C不正确;
对于D中,由的图象,可得时,,单调递增;
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以只有当时,函数取得极大值,所以有1个极大值点,所以D正确.
故选:ABD.
11. 已知函数,则下列说法正确的有( )
A. 若为单调递减函数,则
B. 若有一个极值点为e,则
C. 当时,的图象与x轴相切
D. 若有且仅有一个零点,则
【答案】AC
【解析】
【分析】对A,由为单调递减函数,则导函数恒小于或等于0,求解即可;对B,由极值点导数值为0可解;对C,求出函数的图象在点处的切线为,可判断;对D,令,利用导数研究函数的零点.
【详解】对A:函数的定义域为,则,
由为单调递减函数,得,即,
令,,求导得,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
则当时,,于是,解得,故A正确;
对B:若有一个极值点为e,则,即,解得,显然B错误;
对C:当时,,显然,
,且,
因此函数的图象在点处的切线为,
则当时,的图象与x轴相切,C正确;
对D:由,得,
令,求导得,
当时,,函数在上单调递增,
而当时,,
当时,,
因此函数仅有一个零点;
当时,若,则,单调递增,
若,则,单调递减,
则当时,,
函数只有一个零点,当且仅当,解得,
所以当或时,有且仅有一个零点,D错误.
故选:AC.
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式的基本步骤
(1)作差或变形.
(2)构造新的函数h(x).
(3)利用导数研究h(x)的单调性或最值.
(4)根据单调性及最值,得到所证不等式.
特别地:当作差或变形构造的新函数不能利用导数求解时,一般转化为分别求左、右两端两个函数的最值问题.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数的图象在点处的切线方程为,则实数_________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意得当时,,由此即可得解.
【详解】由题意,若函数的图象在点处的切线方程为,
则,解得.
故答案为:.
13. 已知函数在处取得极小值,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可得,求出的值,再检验是否为极小值点即可.
【详解】由,又函数在处取得极小值,
则,解得,或,
当时,,
令,则,或,
当时,,当时,,则处取得极小值,
故时符合题意;
当时,,
令,则,或,
当时,,当时,,则处取得极大值,
故时不符合题意.
故答案为:.
14. 函数的最小值为______________.
【答案】
【解析】
【分析】对函数求导得出其单调性,得出函数极值并利用函数解析式画出图象可得结果.
【详解】根据题意可知函数的定义域为,
可得,
令,可得或;
当时,,所以在上单调递增,
当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递增;
可知在时取得极大值,在时取得极小值,
又时,,易知,且时,;
且,且时,,时,;
其图象如下图所示:
显然为最小值,
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 求下列函数的导函数
(1)
(2);
(3)
(4)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【分析】(1)利用幂函数与指数函数的求导法则求导即得;
(2)利用乘法的求导法则求导即得;
(3)利用除法的求导法则求导即得;
(3)利用复合函数的求导法则求导即得.
【详解】(1)
(2)因为,
所以;
(3)因为,
所以;
(4)因为,
所以.
16. 已知函数.
(1)求的图象在点处的切线方程;
(2)求函数的极值;
【答案】(1)
(2)极小值为,无极大值
【解析】
【分析】(1)求出,求导,得到,由导数几何意义得到切线方程;
(2)求定义域,求导,得到函数单调性,从而求出极值.
【小问1详解】
,
,
故的图象在点处的切线为,
即;
【小问2详解】
的定义域为,
由(1)知,
令得,令得,
故函数在上单调递减,在上单调递增,
故在上取得极小值,极小值为,无极大值;
17. 已知函数在处取得极值.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数的单调区间;
(3)求函数在区间的最大值与最小值.
【答案】(1)
(2)单调递增区间为和;单调递减区间为.
(3)最大值为,最小值为.
【解析】
【分析】(1)由解得,再将代入导函数验证是否满足题意;
(2)由(1)可得函数的单调区间;
(3)由(2)可得函数的极值,再和端点处的函数值比较大小,即可得最值.
【小问1详解】
由题意,函数的定义域为,.
因为函数在处取得极值,所以,
即,解得.
当时,,
令,解得或;令,解得,
所以在和上单调递增,在上单调递减;
此时,函数在处取得极小值,故满足题意.
因此,.
【小问2详解】
由(1)可知,的单调递增区间为和,单调递减区间为.
【小问3详解】
由(1)可知,函数在区间上有极大值,极小值.
又,,因为,
所以在区间上的最大值为,最小值为.
18. 设函数.
(1)若是的极值点,求a的值,并求的单调区间;
(2)讨论的单调性;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)6,单调递增区间为,单调递减区间为
(2)当时,在上单调递增,无递减区间,
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为,
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为,
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
(3)
【解析】
【分析】(1)先求导,令,检验即得解;代入,分别令,得到单增区间和单减区间;
(2)根据二次函数及二次不等式的性质,结合函数定义域,分类讨论即可求解;
(3)转化为,分,两种情况讨论即可.
【小问1详解】
,
,解得,
此时,
令,有或,令,有,
所以是的极值点,满足题意,
所以的单调递增区间是,单调递减区间是.
【小问2详解】
由(1)知,
当即时,恒成立,
所以在上单调递增;
当即时,由得或,
由得,
故的单调递增区间为和,单调递减区间为;
当即时,由得或,
由得,
故的单调递增区间为和,单调递减区间为;
当即时,由得,得,
故的单调递增区间为,单调递减区间为.
综上,当时,在上单调递增,无递减区间,
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为,
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为,
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
【小问3详解】
由题意
当时,令,有,令,有,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以
,即
当时,不成立.
综上,.
19. 已知函数,且曲线在点处的切线与直线垂直.
(1)求b;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若函数在上单调递减,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在,上单调递减;
当时,在单调递减,无单调递增区间;
当时, 在上单调递增,在,上单调递减.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义,可得在处切线的斜率,根据两直线垂直,斜率的关系,即可得答案.
(2)求得的解析式,分别讨论、、和四种情况,判断的正负,可得的单调性,综合分析,即可得答案.
(3)由题意得在上恒成立,根据x的范围及函数的性质,即可得答案.
【小问1详解】
由题意,则,
又切线与直线垂直,所以,解得.
【小问2详解】
因为,故,
则,
当时,,令,解得,
故在上,,则单调递增,
在上,,则单调递减;
当时,令有,且,
故在上,,单调递减,
在上,单调递增,
在上,,单调递减;
当时,恒成立,在单调递减;
当时,在上,,单调递减,
在上,单调递增,
在上,,单调递减.
综上,当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在,上单调递减;
当时,在单调递减,无单调递增区间;
当时, 在上单调递增,在,上单调递减.
【小问3详解】
由题意,,
所以在上恒成立,
因为时,,所以只需在上恒成立即可,
即在上恒成立即可,所以,
所以a的取值范围为.
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